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徑差子減變速器傳動領(lǐng)域創(chuàng)新變革論
- v+ e# G0 O' u( I! ?" @減速器為機械行業(yè)最基礎(chǔ)傳動機構(gòu)，行星減速減器發(fā)明后無大的變革，諧波與擺線針輪有小的突破但其專利也失效了，也沒其它象樣的減速器出現(xiàn)。
) T4 x8 }" C0 ~3 Z, j- N$ d- X現(xiàn)咱們了解一下當下主要的機械減變速器優(yōu)弊：. g6 N5 R: w. t8 @
傳動變速，結(jié)構(gòu)簡單可靠，傳比小與體積龐大等就不一一論述；齒輪傳動最大的特點為圓周運動，但傳動過程為點線接觸因而須硬齒面與高硬齒面來抗應(yīng)力變形，再說外接圓傳動，傳動多為是一兩個齒嚙合，這樣就談不上背隙與回差控制了，傳動時為保證精度與抗沖擊力往往須斜齒增加其嚙合量。
( ?" a* t1 N5 T0 y行星減速器的傳動原理：行星輪與太陽輪和外環(huán)齒輪為雙齒輪傳動機構(gòu)，行星輪并與行星架為傳動聯(lián)動機構(gòu)，一內(nèi)接圓一外接圓傳動即為雙傳一聯(lián)動傳動機構(gòu)。其結(jié)構(gòu)原理簡單、工藝成熟、標準的齒輪傳動傳輸功率大，但其傳動比不大，一般最大也只有9：1再大就無太大的實用價最值，加之有外接圓傳動精度與傳輸功率受限。
# ~: u" I0 ^( ?4 A3 y/ V諧波減速器的傳動原理：凸輪與柔齒杯為凸輪傳動機構(gòu)，柔齒杯與外環(huán)齒輪為齒輪傳動機構(gòu)，柔齒杯變形輸出聯(lián)動，即為雙傳動機構(gòu)或雙傳動一聯(lián)動機構(gòu)。諧波減速器的傳動為內(nèi)接圓傳動多齒嚙合，傳動精度較高，凸輪傳動只能做到雙齒與三齒，傳動比較大但傳動比范圍小，柔性軸承、凸輪、柔性齒杯與交差滾子軸承均非主流標準零件（基本定義為垃圾設(shè)計），工藝復(fù)雜性能差，導(dǎo)致其精度不高與抗沖擊差，（日本Harmonic Drive諧波減速器，能做到高精度，那人家在最難的試題上能考滿分）。
) p' X7 q; H4 ]* @$ f) v1 }. v擺線針輪減速器的傳動原理：曲軸與擺線齒輪為凸輪聯(lián)動機構(gòu)，擺線齒輪與外環(huán)齒輪為齒輪傳動機構(gòu)，擺線齒輪與針輪（輸出架輪）為凸輪傳動機構(gòu)，即為三級傳動機構(gòu)；RV擺線針輪減速器的傳動原理：擺線針輪減速器與行星減速器之混合體，行星減速器為輸入解決四桿機構(gòu)的死點從面也解決了輸出為凸輪傳動機構(gòu)之弊端，即為四級傳動機構(gòu)；擺線針輪減速器與RV擺線針輪減速器傳動為內(nèi)接圓傳動多齒嚙合，傳動精度較高，其中曲軸聯(lián)動為杠桿原理，也就相當于杠桿支點吧，其會受到載荷杠桿原理放大作用于曲軸產(chǎn)生應(yīng)力，因而雖為單齒差但傳動比也不能設(shè)計得過大，同時傳輸功率受到極大限制。, w2 `6 m. q2 g2 @
諧波減速器、擺線針輪減速器與RV擺線針輪減速器等減速器，結(jié)構(gòu)原理上沒有大突破，機構(gòu)也不成熟與理想，只是僅僅能實現(xiàn)大傳動比。
0 Y ^ | h. O; t徑差子減速器的傳動原理：徑差子與差子架聯(lián)動傳動并與輸出動輪為齒輪傳動，輸出動輪與參照定輪為聯(lián)動傳動，所以當小傳比時是一聯(lián)動一傳動，大傳比時為雙聯(lián)動傳動機構(gòu)，稱之雙連動機構(gòu)較為準確；徑差子減速器傳動為內(nèi)接圓傳動多齒嚙合，其結(jié)構(gòu)原理簡單、工藝成熟、標準的齒輪傳動傳輸功率大，全內(nèi)接圓傳動傳輸功率極大，結(jié)構(gòu)、機構(gòu)、工藝與性能均相當理想。
4 g) `7 n% `5 U, z攻克相對速度變速理論
9 Q; H! s% [. [+ s7 a% R本人二十余年來一直對轉(zhuǎn)子發(fā)動機與無極變速感興趣，從事機械產(chǎn)品設(shè)計十多年，不時改良設(shè)計，以滿足國內(nèi)生產(chǎn)工藝、設(shè)備和技術(shù)要求。近年設(shè)計開發(fā)工業(yè)機器人，有著對大傳比減速器改良的想法并總結(jié)當下減速器的弊端；如何獲得大傳動比？當下徑差比理論試過本人愚笨走不下去，相對速度變速理論被同一驅(qū)動器所驅(qū)動的兩輪，速度差越小傳動比就越大（也就是1：1至無窮大傳動均能實現(xiàn)），如何獲得這個速度差？這是我想突破的目標；于是設(shè)計出一款鏈偶減速器，但是由于是鏈傳動精度不高；一日無意打翻了個玻璃杯，一個玻璃杯圓錐形，那么它的滾動軌跡就是扇形，為何為滾動軌跡就是扇形？就是有速度差，呵呵得來全不費功夫，設(shè)如果玻璃杯兩端都有直軌道，固定大頭的軌道，小頭的軌道是怎樣運動？這可考倒大遍博士后，對了是往前運動；同樣固定小頭的軌道，大頭的軌道是往后運動，設(shè)將兩軌道想象為圓環(huán)不就是一款新的減變速器，當設(shè)計完成后，傻眼了，不會吧，就這么簡單，怎么會沒人想到呢？總之本人一周內(nèi)找不到北，過了一個月再想，只要現(xiàn)在行星減速器、諧波減速器、擺線針輪減速器與RV擺線針輪減速器都在且均為主流，而它們的各項性能均不及徑差子減速器，為何我這個徑差子就不是款創(chuàng)新型減速器？相對速度變速理論之詮釋是發(fā)明！一定是發(fā)明專利，在電子申請專利第三天，專利局153號審核師通過我的咨詢電話找到我工作的公司要求我交時審費，哈哈國家終于看懂了這個徑差子減速器啦。- ^: q/ x, v* |3 g
徑差子減速器
# e; W! g, z; t/ [$ x IRV擺線針輪、擺線針輪與諧波是取消行星減速器中的行星輪而獲得的！
8 D5 z1 _. ?) m. q+ q 由于它們都是過于粗暴與牽強地取消行星輪，導(dǎo)致其輸出機構(gòu)不理想，擺線針輪是針孔配合輸出且曲軸有杠桿原理產(chǎn)生的應(yīng)力，所以其傳輸功率不高，象汽車坦克等是不能用的；諧波是柔杯變形輸出（彈性變形，如汽車的彈性變形能產(chǎn)生車震是件好事，設(shè)備運行震動可是危險的哦），柔杯強度過低（不抗沖擊），還有交差滾子軸承（會有高頻共振），當然其工藝也是相當復(fù)雜的不然國內(nèi)外都做不好，只有小日本的能用（各國的機器人基本上都選用哈默納克的諧波，指高端點）；RV擺線針輪是行星與擺線針輪的混合體，行星解決了四桿機構(gòu)的死點與平衡運動，特點近擺線針輪，加結(jié)構(gòu)較為龐大、復(fù)雜與重量較大等等；沒有行星輪可獲大傳動比同時徑差比理論也讓其失去小傳動比，傳動基于凸輪傳動類型。
) F+ y" \$ [& N" |' m; L9 r( e* x 徑差子減速器是取消行星減速器中的中心輪所獲得的！相對運動變速理論傳動比不受限制，無窮大、單差與1：1均能實現(xiàn)，傳動基于齒輪傳動機構(gòu)非常理想與成熟。所以認同徑差子減速器的都說諧波是垃圾、RV與擺線針輪是腦殘，行星是發(fā)育不良！諧波與擺線針輪與行星等減速器被取代是遲早的事；
3 S8 ^& W% |5 N5 f4 F傳動效率( A/ q- R9 z# I( e0 _" I. d
機構(gòu)設(shè)計中無其它突破時越是簡單越好，機械傳動中連動效率最高，有傳動比的傳動算鏈輪傳動效率最高其次是齒輪傳動次之同步輪傳動......然而鏈輪為多邊形運動精度所限用，當然同步輪傳動日趨完善；1 l0 Y C3 W; ^4 T7 i5 }" ]
RV擺線輪也就利用鏈輪改進而成傳動效率得到提升，然而輸入還是行星齒輪傳動且還是外接圓傳動，多級還含外接圓傳動齒輪傳動效率如何談。
2 m1 L4 T" H9 @! h" Q( z 諧波柔性軸承，柔杯變形齒傳動加之交差滾子軸承等變形的功耗會小么？交差滾子軸承轉(zhuǎn)動效率會高么稍為不留精神就動不了，不信大家拿哈默納克的諧波測測，二千傳保持在45至50度，國內(nèi)的50至60度，行星無論如何也沒這么水？小日本反而說得神乎其神的還給大家洗腦；行星減速器是中心輪與行星輪是外接圓傳動，行星輪與外環(huán)輪是內(nèi)接圓傳動，行星架與行星輪是連動，也就是雙傳一連動（含外接圓傳動）；相同的工藝與能與RV擺線輪的傳動效率抗衡么？4 ]4 g& r) r- I' y# ?# E/ |
徑差子減速器，差子架與徑差子是連動（如行星架與行星輪是連動），徑差子與輸出動環(huán)輪是內(nèi)接圓齒輪傳動，當無窮大時，徑差子與輸出動環(huán)輪是連動關(guān)系，也就是說徑差子減速器是一連一傳過度到雙連動機構(gòu)，相信行家還有誰當心徑差子減速器傳動效率？- X" i, y# M( p+ Q
不難理解，徑差子減速器為雙連動機構(gòu)是目前最簡單最高效的變速傳動機構(gòu)之一。徑差子減速器為發(fā)明專利（初定國家級再定世界級），專業(yè)人士看完資料當然大多會認同理解，非專業(yè)人士認為謬論本人也可以理解，必竟中國人在世界級的重大發(fā)明與理論鉆研了出成果的少之又少。5 O. |. }) j2 }
理論、動畫仿真、原理結(jié)構(gòu)：扣叁七四八四壹八七七 空間圖片與視頻。7 Z% e: z5 _ Z% i; I Y; r
徑差子變速器
( Q7 ]+ S% ]. a* S6 q9 O& o徑差子減速器可以簡單看著兩個沒有中心輪的行星減速器，將它們的行星輪同軸緊固一起，其中兩沒中心輪的行星減速器各自可有自己的嚙合與傳動比，同軸緊固行星輪就是徑差子是獲取兩沒中心輪的行星減速器的相對運動速度，這個與汽車的差動器原理近，徑差子減速器也可視為制靜式離合器，離合時齒是永遠嚙合就不須要用到同步器、分離器等，當多個沒有中心輪的行星減速器以同樣的方式組合就是徑差子變速器，通過參照輪的設(shè)定即傳動比差值設(shè)定，即輸出軸可獲正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、大傳動比與小傳動比，變速級也可隨意增減，以上按行星減速器來說明大家可能會更容易理解。7 d- u. O0 N2 C* q1 C
相對速度變理論
" \$ Q; \1 ?) }你可以將行星減速器的外環(huán)輪取消保留中心輪，不就又一款減變速器；同樣的你也可以將徑差子改為鏈條同步帶等并讓鏈條同步帶同時嚙合大小不一的輪，汽車差動器同樣也能改動創(chuàng)新，類傘齒也可開發(fā)無極變速等等，同行的工程師已經(jīng)開始著手大力投入研發(fā)，相信不久還會有更加優(yōu)秀的減速器問世。5 k6 K! D* y, m1 L* N3 o
產(chǎn)業(yè)化前景與應(yīng)用展望
# c7 N9 [6 j# w0 u徑差子減(變)速器讓機器人有中國人的關(guān)節(jié)，汽車有中國人的發(fā)明無離合變速箱，目前汽車變速器（箱），部分由行星減速器所開發(fā)，變速器過程因不斷變化輸入輸出軸，須同步器分離器等導(dǎo)至其體積龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜變速傳動效率不高；行星變速器為徑重疊，導(dǎo)至重疊連動性差，制約其變速級數(shù)少，因面得不到廣泛應(yīng)用；當下汽車變速器（箱）為了獲結(jié)構(gòu)簡單變速級數(shù)多與提高傳動效率均采用最原始的傳動變速，但其也是變速傳動比小、體積大，雖有CVT無級變速器，其體積比不大(鏈傳動機構(gòu))，但因為其為動態(tài)離合機構(gòu)傳動效率低；為獲高效穩(wěn)定的離合器性能，當離合器也有趨向于雙離合變速發(fā)展，其也雙離合變速性能可靠逐步得以推廣應(yīng)用。徑差子變速器是唯一成功解決了目前汽車變速器所有這些問題。徑差子離合過程，參照輪不分離的離合過程使結(jié)構(gòu)高度抗沖擊、傳動效極高，變速級數(shù)不受制約其結(jié)構(gòu)極緊湊體積比極小重量極輕；徑差子減（變）速器用于汽車、車床、冰箱、空調(diào)、洗衣機、數(shù)控機械、太陽能風(fēng)力發(fā)電、天文與啟重機等就，其無離合換檔、結(jié)構(gòu)極緊湊重量輕取代當下所有減（變）速器是必然趨勢。結(jié)構(gòu)極緊湊重量輕也就等于慣量小，何為慣量？例如：人們跑一公里如果你是穿著5公斤重?zé)捁Φ男虼┢胀ǖ呐懿叫拿礋捁Φ男墓木痛蠖嗔�，也就是說徑差子變速器可輕易取代混合動力組合式汽車的節(jié)能效果，可視即使駕駛坦克也如開電動車般輕盈。徑差子變速器用于超級航母或超級工程機械設(shè)備（巨無霸）等更能發(fā)揮其超級載荷、高度抗沖擊與結(jié)構(gòu)極緊湊重量輕等卓越性能，視為游刃有余不過。
& w" v, C, Q, d: ]6 n5 l4 q致中國航空工業(yè)集團基礎(chǔ)技術(shù)研究院，試想如果咱們把直升機旋翼中的轉(zhuǎn)軸換成徑差子變速器，也就是徑差子變速器視為翼軸，哪么旋翼可以做成多翼共軸，且有正專反轉(zhuǎn)，高速低速等，可利用高低速消繞流與嘈音，呵呵沒敢沒膽教國人如何如何地做直升飛機，僅僅只是提供一個我的新的思路而已，大家看成不，好了不多說了。2 U7 e7 Z* ]; H; f ~7 c! k( Q/ w* c
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發(fā)表于 2014-9-30 21:25:37
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